Summary

豚の長期心血管運動テストのためのカテーテルの外科的配置

Published: February 09, 2016
doi:

Summary

Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

Abstract

このプロトコルは、慢性的に機器の豚とモーター駆動トレッドミル上ブタを行使するための手順への外科的手順を説明します。心肺機能がしばしば麻酔を必要とする、侵襲的に測定される初期の心肺機能障害は、特に、動物モデルにおいて、診断することは困難です。多くの麻酔薬がcardiodepressiveているように、心血管機能の微妙な変化をマスクすることができます。測定は麻酔および急性の外科的外傷の影響を与えることなく、静かな休息の条件の下で得られるように対照的に、慢性計測は、覚醒状態で心肺機能の測定を可能にします。動物が適切に訓練されている場合また、測定は、段階的なトレッドミル運動中に得ることができます。

フロープローブは、心拍出量を測定するための大動脈または肺動脈の周りおよびコロンの測定のための左冠動脈前下行枝の周りに配置されています進血流。液体で満たされたカテーテルは、圧力測定および血液サンプリングのための大動脈、肺動脈、左心房、左心室と右心室に移植されています。また、20 Gカテーテルは、冠状静脈血サンプリングを可能にするために前室間静脈内に配置されます。

回復週間後、3分続く各段階で、5段階の進行性運動プロトコルに豚は、カテーテルは、圧力と流量計に接続され、電動トレッドミル上に配置され、およびブタが施されます。血行動態信号が連続的に記録され、血液サンプルを各運動段階の最後の30秒の間に採取されています。

慢性的にインストルメント動物を研究の主な利点は、安静時だけでなく、運動などの物理的ストレスの間だけでなく、心肺機能のシリアル評価を可能にすることです。また、心肺機能は、病気の発症のA中に繰り返し評価することができますND慢性処置の間、それによって統計的検出力を増加させ、したがって、研究のために必要な動物の数を制限します。

Introduction

適切な心肺機能は特に、このような運動の1時などに増加した代謝要求の状態の間に、酸素や栄養素を体を供給することが不可欠です。運動に心肺応答は心機能、 すなわちにおける適応の数によって特徴付けられる。、行使筋肉を供給する血管床における心拍数、収縮性およびストローク量、および微小血管の機能、 すなわち、血管拡張の増加を同様に肺のように血管系、および胃腸系を供給する血管床だけでなく、非アクティブな筋肉1で血管収縮。障害者運動能力は、心肺機能障害の早期特徴であり、かつ心肺運動負荷試験が損なわ運動能力2を有する患者における心機能不全、血管機能不全および/ ​​または肺機能不全の間に線引きする効果的な方法として使用されています。初期の心肺機能不全をd心肺機能のように、特に、動物モデルにおいて、診断するifficultはしばしばcardiodepressive特性3を有する多くの麻酔薬で麻酔を必要とする、侵襲的に測定されます。

慢性機器は覚醒状態の心肺機能の測定を可能にし、動物が完全に実験室条件の測定値に調整されるときに、麻酔および急性の外科的外傷の影響を与えることなく静かな静止​​条件下で得ることができます。動物が適切に訓練されている場合また、測定は、段階的なトレッドミル運動4,5の間に得 ​​ることができます。より具体的には、左と、冠状動脈全身および肺微小循環における血管運動緊張の調節を決定することができ、一方、右心室の機能は、評価され、心筋灌流に関連することができます。液体で満たされたカテーテルの使用は、広告を与えることなく、血液サンプルを取るだけでなく、圧力の測定を可能にします動物ditionalストレス。慢性計装動物を研究の別の利点は、それによって統計的検出力を増加させ、したがって、研究のために必要な動物の数を制限し、心肺運動負荷試験は、疾患の発症中または長期治療中のいずれかの、それ自身の対照として、動物の使用を可能に繰り返すことができることです。

豚の心肺解剖学的構造は、密接に人間のこと似ており、糖尿病6、心筋梗塞7、肺高血圧8,9及びペーシング誘発性心不全10,11などの心肺疾患の様々な形態を誘導することが可能です。また、豚の大きさだけでなく、血液ガスを分析するだけでなく、神経液性測定を実行するために、および/または疾患のバイオマーカーを探索するために、慢性計装、および十分な量の繰り返し採血を可能にします。

このプロトコルは、慢性に使用され手術を説明LY機器豚だけでなく、モーター駆動トレッドミルで豚を行使するためのプロトコル。

Protocol

動物を対象とする手順は、エラスムス医療センターロッテルダム(オランダ)での動物実験委員会によって承認されています。 6と80キロの間の重みを持つ豚が正常にこのプロトコルを使用してインストルメントされています。 人間の取り扱いに動物の1適応施設に到着した後、独りで家動物が、互いに相互作用することを可能に。 少なくとも1日1回1週間のために動物を扱?…

Representative Results

5キロ/時のエクササイズまでは、主との組み合わせで毎分137±7 256±8拍から心拍数の増加によって達成された4.3±0.3 0.7±8.5 L /分の心拍出量の倍増をもたらしました32±2±3〜36ミリリットル( 図3)からのストローク量のわずかな増加。一回拍出量の増加は共に左心室の弛緩速度の増加、左の増加に伴って、左心室圧のdP / dtmaxの一次導関数の最大値の増加によ…

Discussion

本研究は、豚の慢性計測のための手術だけでなく、血行動態を測定しながらモーター駆動トレッドミル上計装豚を行使し、動脈、混合静脈および冠状静脈血中の酸素含有量の測定のための血液試料を採取するためのプロトコルについて説明します。

プロトコル内の重要なステップ
挿管処置の間にすでに開始プロトコル内のいくつかの重要なステップがあります。チ?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、(DJドゥンカーへ)オランダ心臓財団の助成金2000T038によってサポートされていました(D. Merkusに)2000T042を付与し、欧州委員会FP7-健康-2010グラントMEDIA-261409(DJドゥンカーとD. Merkusへ)、オランダ心臓血管研究イニシアティブ:オランダ心臓財団、大学医療センターのためのオランダ連合、健康研究開発と科学のオランダ王立アカデミーのためのオランダ機構  CVON- ARENA CVON 2011-11、(D. Merkusへ)CVON-ファイドラCVON2012-08とCVON-RECONNECT CVON 2014から11(DJドゥンカーへ)、ソフィア財団(DJドゥンカーとD. Merkusへ)(D.デへウィイス-Meijler、D. MerkusとIKMライス)。

Materials

3-way stopcocks B. Braun 16496
Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150cm/2.6ml  B. Braun 8722960 Used for fluid filled catheters
“python “ silicontubing Rubber BV 1757 ID 1mm, OD 2mm Used for fluid filled catheters
Sodium Chloride 0.9% Baxter TKF7124
Glucose 10% Baxter WE0163
Suction device
Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH 20190-066
Servo Ventilator SV900C  Siemens-Elema AB 
Laryngoscoop Vererinary Technics Int. 11.02.47
Sterile surgical gloves
tie-on surgical mask 3M 1818FS
surgical hat Klinidrape 621301
Procedure pack Molnlycke Health Care 97027809 Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc
Droptears Alcon 288-28282-01
Betadine scrub 75mg/ml Povidone-iodine Meda Pharma BV RVG08939
Betadine solution 100mg/ml Povidone-iodine Meda Pharma BV RVG01331
Cuffed Endotracheal tube Emdamed size depends on animal size
Breathing filter Hyrdo therm 3HME Intersurgical 1560000
Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4 Kawe Germany
Manual resuscitator- Combibag Weinmann 6515-12-313-5596
Perivascular flow probe 3PS Transonic For coronary artery; Size 2.5-4 mm depending on animal size
Confidence flow probe Transonic For aorta/pulmonary artery, 16-20 mm; size depends on animal size
Venflon-Venisystem 20Gx 32 mm BD 393224 For coronary venous catheter
Blunt Needle 18G For coronary venous catheter
Tygon Tubing Rubber BV 2802 ID 0.8mm (1/32’’), OD 2.4mm (3/32’’) For coronary venous catheter
Suction Handle 17 cm 6 6/8 " Coupland 18/8 martinit with tube connector KLS Martin Group 18-575-24
Scalple blade 
Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 " Stainless Steel solid KLS Martin Group 10-100-04
Vascular Forceps 20.2 cm 8 " De Bakey Stainless Stee KLS Martin Group 24-388-20 ± 14 cm
Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 " Cushing Stainless Steel KLS Martin Group 12-189-17 ± 18 cm
halsted-musquito straight 12.5cm – 5" Rudolf Medical RU-3100-13 ± 12 cm
halsted-musquito curved 12.5cm – 5" Rudolf Medical RU-3101-12 ± 12 cm
Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 " Gemini Stainless Steel KLS Martin Group 13-451-13 ± 12 cm
Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 " Schnidt Stainless Steel KLS Martin Group 13-363-18
Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium – KLS Martin Group 24-162-01
suture forceps Mayo-Hegar 3mm 18cm – 7" Rudolf Medical RU-6050-18
Metchenbaum blunt curved 14,5cm – 5(3/4)" Rudolf Medical RU-1311-14M
Retrector farabeuf 12cm – 4 (3/4)" Rudolf Medical RU-4497-12
Towel forceps schrädel curved 9cm – 3,5" Rudolf Medical RU-3550-09
surgical scissors blunt 13cm – 5" Rudolf Medical RU-1001-13
Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply BSN Medical 45846-00
Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply BSN Medical 45844-00
Flowmeter -CM2 / SF2 – 2gas (O2 and Air) UNO BV 180000008
Tec 7 Vaporizer Datex-Ohmeda
Acederm wound spay Ecuphar NV
Vaseline Album Bufa 165313
silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable B. Braun F 1134043 sutures for placement of catheters
silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable B. Braun F 1134051 sutures for muscular approximation
dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable B. Braun C 0842478 sutures for fluid fille catheters after tunneling
Vicryl rapide 3-0, 1×45 cm FS2, V2930G Daxtrio medische producten 15560 sutures for electrical catheters after tunneling
Vitafil 6 USP SMI 6080 Ties
Syringes 10 ml and 2.5 ml
Heparin LEO (heparin sodium)  LEO Pharma A/S
Zoletil Virbac tiletamine / zolazepam
Sedazine AST farma 108855 xylazine
Temgesic RB Pharmaceuticals 5429 buprenorphine
Tensogrip BSN Medical 71522-00 elastic vest

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
De Wijs-Meijler, D. P. M., Stam, K., van Duin, R. W. B., Verzijl, A., Reiss, I. K., Duncker, D. J., Merkus, D. Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine. J. Vis. Exp. (108), e53772, doi:10.3791/53772 (2016).

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